化工课程设计

大连理工大学

课程设计

题目：乙烯—乙烷精馏装置设计

学部：

专业：

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

目录

目录 (1)

过程工艺与设备课程设计任务书 (4)

第一章概述 (9)

1.1精馏塔工艺设计 (9)

1.2.再沸器 (9)

1.3.冷凝器（设计从略） (9)

第二章方案流程简介 (10)

2.1.精馏装置流程 (10)

2.2.工艺流程 (10)

1）物料的储存和运输 (10)

2）必要的检测手段 (10)

3）调节装置 (10)

2.3.处理能力及产品质量 (11)

第三章精馏塔工艺设计 (12)

3.1设计条件 (12)

工艺条件： (12)

操作条件： (12)

塔板形式： (12)

处理量： (12)

3.2物料衡算及热量衡算 (12)

3.2.1 物料衡算 (12)

3.2.2 热量衡算 (13)

3.3塔板数的计算 (13)

1）相对挥发度的计算： (13)

2）塔板数 (13)

3.4精馏塔工艺设计 (15)

3.4.1精馏段物性数据（塔顶条取） (15)

3.4.2塔径计算 (16)

3.4.4降液管尺寸 (18)

3.4.5 塔板的校核 (19)

第四章再沸器的设计 (24)

4.1再沸器的设计条件 (24)

4.1.1选用立式热虹吸式再沸器 (24)

4.1.2再沸器壳程与管程的设计 (24)

4.1.3物性数据 (24)

4.2换热器尺寸的估算 (25)

4.3传热系数的校核 (26)

4.3.1显热段传热系数K L (26)

4.3.2蒸发段传热系数K E的计算 (27)

4.3.3 显热段及蒸发段长度 (29)

4.3.4平均传热系数 (29)

4.3.5传热面积裕度： (30)

4.4循环流量的校核 (30)

（1）计算循环推动力 (30)

（2）循环阻力 (31)

第5章辅助设备设计 (34)

5.1 辅助容器的设计 (34)

5.1.1进料罐 (34)

5.1.2回流罐 (34)

5.1.3塔顶产品罐 (34)

5.1.4 釜液罐 (35)

5.2传热设备 (35)

5.2.1.冷却器和塔顶冷凝器的集成 (35)

5.2.2.釜液冷却器 (36)

第6章管路设计 (37)

6.1泵的设计 (37)

6.1.1进料泵 (37)

6.1.3釜液泵 (38)

6.2管路设计 (39)

第7章控制方案 (40)

附录一主要符号说明 (42)

附录二主要参考文献 (43)

附件三：泡点及塔板计算程序 (44)

附录四：计算结果表 (46)

第八章经济核算 (49)

8.1精馏塔 (49)

8.2再沸器 (49)

8.3项目总投资估算 (51)

8.4 项目成本分析 (51)

8.5 项目经济效益评价 (52)

总结 (53)

过程工艺与设备课程设计任务书

(一)

乙烯——乙烷精馏装置设计

学生姓名 班级 化工1306 学号 201325034

表1中圈上序号的设计方案包括了个人本次课程设计的参数。 一、设计条件

工艺条件：饱和液体进料，进料乙烯含量%65x f =(摩尔百分数)

塔顶乙烯含量%99x D =，釜液乙烯含量%1≤w x ，总板效率为0.6。

操作条件：建议塔顶操作压力2.5MPa(表压)。 安装地点：大连。 其他条件见表1。

表1设计方案

续表1

续表1

续表1

续表1

续表1

二、工艺设计要求

1 完成精馏塔的工艺设计计算；

(1) 塔高、塔径

(2) 溢流装置的设计

(3) 塔盘布置

(4) 塔盘流动性能的校核

(5) 负荷性能图

2 完成塔底再沸器的设计计算；

3 管路尺寸的确定、管路阻力计算及泵的选择；

4 其余辅助设备的计算及选型；

5 控制仪表的选择参数；

6 用3#图纸绘制带控制点的工艺流程图及主要设备(精馏塔或再沸器)的工

艺条件图各一张；

(塔板设计位置为塔顶的同学完成精馏塔的工艺条件图；塔板设计位置为

塔底的同学完成再沸器的工艺条件图。)

7 编写设计说明书。

三、其它要求

1．本课程的设计说明书分两本装订，第一本为工艺设计说明书，第二本为机械设计说明书。

2．1-2周完成工艺设计后，将工艺设计说明书交上来，计算结果表经指导教师审核签字合格后，方可进行3-4周的机械设计（注：应用化学专业只进行工艺设计）。

3．图纸一律用计算机（电子图板）出图。

4．本课程要求独立完成，发现抄袭行为取消该门成绩。最终成绩由工艺设计、机械设计的完成情况和最后的考试（核）情况综合给定。

四、参考资料

1.《化工单元过程及设备课程设计》，匡国柱、史启才主编，化学工业出版社，

2002年。

2.《化学化工物性数据手册》（有机卷），刘光启、马连湘、刘杰主编，化学工

业出版社，2002年。

3.《化工物性算图手册》，刘光启、马连湘、刘杰主编，化学工业出版社，2002

年。

4.《石油化工基础数据手册》，卢焕章，刘光启、马连湘、刘杰主编,化学工业

出版社，1982年。

5.《石油化工基础数据手册》（续篇），马沛生，化学工业出版社，1993年。

6.《石油化工设计手册》，王松汉，化学工业出版社，2002年。

指导教师

任务书下达日期